Источники ЭДС и источники тока

В расчетах электрических цепей, кроме источников ЭДС, используют источники тока (рис. 1.5).

Источник тока – это такой идеальный источник, который вырабатывает неизменную по величине силу электрического тока (J = const) независимо от нагрузки.

Реальный источник тока – это такой источник, у которого внутреннее сопротивление не равно бесконечности (R_в ≠ ∞).

Докажем, что любому источнику с электродвижущей силой E и внутренним сопротивлением R_E (рис. 1.5, а) может быть найден источник тока J с тем же внутренним сопротивлением R_E (рис. 1.5, б).

Если U и I в цепях (рис. 1.5) равны, то обведенные контуром части схем эквивалентны.

Пусть сопротивления R_В в цепях (рис. 1.5) одинаковы. В цепи (рис. 1.5, а) ток можно определить по закону Ома:

I = E/(R + R_в). (1.1)

В цепи (рис. 1.5, б) ток равен: I = U/R. С другой стороны: U = (J — R — R_в)/(R + R_в), тогда:

I = U/R = J-R_в/(R + R_в). (1.2)

Сравнивая формулы (1.1) и (1.2), можно убедиться, что E = J — R_в. Это и есть условие эквивалентности источников.

Значит, доказано, что реальному источнику Е, R_в всегда можно найти реальный источник тока J, R_в. Но идеальному источнику Е нельзя найти эквивалентный идеальный источник J, так как внутренние сопротивления у них не могут быть одинаковыми.